Пропорциональный регулятор

 

пел:".нт:: -, -,:.ад.б. :бх.i .:;ñ .. з, < >60!672

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 18.05.73 (21) 1922501/18-24 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 05.04.?8. Бюллетень ¹ 13 (45) Дата опубликования описания 26.О5.78 (51) М.Кл G 05 D 15/00

Государствеииьй комитет

Совета Министров СССР ао лелем изобретеиий

II открытий (53) УДK 621.555.6 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Березкин, А. Н. Беспалько, Л. Ц. Горбунов, Ю. К. Машков и В. Г. Юминов (71) Заявитель (54) ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР

Изобретение относится к регулирующим системам и может быть использовано в системах, предназначенных, например, для регулирования авиационных газотурбинных двигателей по числу оборотов турбокомпрессора.

Известен регулятор, содержащий чувствительный и исполнительный элементы и задатчик режима, обеспечивающие регулирование режимов двигателя по числу оборотов турбокомпрессора за счет преобразования входного сигнала чувствительного элемента в виде силы в перемещение исполнительного элемента, обеспечивающее поддержание. регулируемого параметра и одновременно в командное давление рабочей жидкости, которое используется для управления дополнительньвми корректи,рующими элементами системы регулированиянпя (1)

Наиболее близким .по технической сущности является пропорциональный регулятор, содержащий расположенные в корпусе чувстви-. тельный элемент, задатчик, исполнительный элемент и регулирующий орган, выполненный в виде золотниковой пары, плунжер которой связан с чувствительным элементом (2).

Однако известные регуляторы сложны, громоздки, а также имеют недостаточные «увствительность и быстродействие, поскольку либо имеют двойное количество однотипных кинематическнх узлов, например, сдвоенный тахометр (1), либо чувствительный и исполнительный элементы не имеот кннаматической связи (2) и в передаче управляющих сигналов участвуют большие объемы рабочей жидкс5 сти.

Целью изобретения является повышение чувствительности и быстродействия регулятора.

Для это"o втулка золотниковой пары вы10 полнена в виде стакана, связанного с задатчиком и исполнительным элементом н образующего совместно с,плунжером внутреннюю no7ocTb, связанную через переменный дроссель с полостью слива и через постоянный дроссель

15 с,каналом питания, при этом один из элементов золотниковой .пары установлен в маятниковом устройстве, укрепленном в корпусе.

На фнг. 1 приведена конструкция регулятора; на фиг. 2 — конструкция регулятора, в котором стакан укреллен в маятниковом устройстве.

Регулятор содержит корпус 1, в котором установлен регулирующий орган, выполненный в виде золотниковой пары, состоящей пз плунжера 2, связанного с чувствительным элементом 8; с противоположной стороны на плунжере 2 установлен стакан 4, связанный с исполнительным элементом 5, расположенным внутри задатчика режима б. Задатчик режима

ЗО б выполнен в виде пружины, опирающейся од601672 ним торцом на стакан 4, другим — на опору, положение которой, а значит и поджатне .пружины определяются положением соответствующего рычага задатчика. Внутренняя полость

7 золотниковой пары связана с каналом В давления,питания через постоянный дроссель 9, расположенный в корпусе, с полостью для слива 10, полость 7 связана через переменный дроссель, образованный окна ми 11 в стенке плунжера 2 и прикрывающим нх торцом 12 старикана 4.

Переменный дроссель может быть выполнен в виде окон 11 в цилиндрических стенках золотника 2 и ста кана 4, смещенны. . одних относительно другого в осевом направленип, а также в виде отверстия в торце стакана 4, :прикрываемого внутренним торцом плунжера 2.

Регулятор .может не иметь отдельного исполнительного элемента, его роль может выполнять плунжер 2, в этом случае на нем выполняется необходимый дозирующий профиль.

Для повышения .чувствительности плунжер

2 может быть выполнен вращающимся совместно с чувствительным элементом, в то время как стакан 4 остается неподвижным. Последовательность расположения элемент;,â золотниковой,пары между чувствительным элементом 8 и задатчиком 6 тоже может быть изменена так, что стакан 4 будет связан с чувствительным элементом 8, а плунжер 2 — с задатчиком 6.

Во втором варианте регулятора стакан 4 укреплен в маятниковом устройстве Л, через .которое он связан с исполнительным элементом 5 и задатчиком 6. Маятниковое устройство 1З обеспечивает подвижность стакана 4 относительно корпуса 1 и укреплено v, нем на жр он штей не.

Регулятор работает следующим образом.

При вращении:чувствительного элемента 3 с постоянным числом оборотов от него на плунжер 2 действует некоторая постоянная сила F, в лротиваположном на правлении на плунжер 2 действует сила FI от давления PI рабочей жидкости во внутренней полости 7 золотниковой пары. Рабочая жидкость,,поступая из канала 8 в полость 7 через постоянный дроссель 9, далее перетекает в,полость для слива 10 через окна 11,переменного дросселя.

При этом величина открытия ckKQH 11 устанавливается такой, чтобы сила Р, от давления жидкости уравновесила силу F, одновременно давление Р, действует на стакан 4 и уравновешивает усилие пружины задатчика 6, обеспечивая силовую кам пенса цию и равновесие всех элементов регулятора.

При увеличении числа оборотов чувствительного элемента 8 сила F увеличивается, и плунжер 2, перемещаясь в сторону стакана 4, уменьшает проходное сечение окон 11, давление Р1 возрастает до тех пор, пока вновь не уравновесит силу F, одновременно вследствие увеличения давления Р стакан 4,перемещается на величину у, пропорциональную прира5

65 щению давления, а значит и,приращению чис ла оборотов и усилия чувствительного элемента 3. В результате при работе регулятора нсполнителbíûé элемент 5 всегда занимает .положение, пропорциональное числу оборотов чувствительного элемента 8, а в полости 7 вырабатывается давление жидкости Р,, также пропорциональное числу оборотов чувствительного элемента 3.

Вариант регулятора (ам. фиг. 2) работает аналогично. Соединение стакана 4 с задатчиком режима 6 через маятниковое усгройсщо

18 сообщает конструкции дополнительную степень свободы, делает e= менее нагруженной и более чувствительной.

Кроме того, вследствие прямой связи золотниковой пары с чувствительным элементом

8 оН восп рннимает от последнего продольные высокочастотные мнкроколебания и передает

Нх стакану 4, так как жидкость, практически несжимаема и объем ее во внутренней полости пары невелик; исключается трение покоя и не,менее чем в полтора раза повышается чувствительность золотниковой лары.

Таким образом, предложено устройство, содержащее один тахометр, задатчик режима и одну золотниковую,пару, имеющую прямую кинематичес1 ую сВязь с чуВстВительным и исполнительным элемента ми,,которое обеспечивает,получение двух выхолных сигналов в виде давления рабочей жидкости и перемещения исполнительного элемента, пропорциональнык изменению регулируемого параметра, например числу оборотов, и за счет этого регулирование двигателя по выбраннаму параметру, а также управление другими корректирующими элементами системы регулирования. При этом повышаются чувствительность и быстродействие устройства в полтора-два раза и существенно упрощается его конструкция;по сравнению с известными.

Формула изобретения

1. Пропорциональный регулятор, содержащий расположенные в,корпусе чувствительный элемент, задатчик, исполнительный элемент и регулирующий орган, выполненный в виде золотниковой .пары, .плунжер которой связан с чувствительным элементом, и канал питания, отличающийся там, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия регулятора, втулка золотниковой лары выполнена в виде стакана, связанного с задатчиком и исполнительным элементом и образующего совместно с,плунжером внутреннюю полость, связанную через, переменный дроссель с полостью слива и через постоянный дроссель — с каналом питания.

2. Регулятор по In. 1, отличающийся там, что один из элементов золотниковой пары установлен в маятниковом устройстве, укрелленном в корпусе.

601672 ц

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Каплан А. Б. и др., Агрегаты системы топливопитания и регулирования двухконтурного турбореактивного двигателя АН-25, М., «Машиностроение», 1970, с. 95.

2. Угрюмов В. Г. и Березкин В. Ф. Система топливопитания газотурбинного двигателя

5 ГТД-ЗФ, М., «Машиностроение», 1967, с. 130.601672

-У!

l Фиг Z

Составитель С. Салихов

Техред И. Рыбкина

Корректор В. Гутман

Редактор А. Зиньковский

Подписное

Тип. Харьк. фил. пред. сПатент»

Заказ 172/338 Изд. ¹ 137 Тираж 1047

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5